Նորարարական վառելիքով ապահովման մեթոդներ, որոնք օգտագործվում են ուղղաթիռների վառելիքով ապահովող տանկերում

Ուղղաթիռների վառելիքալիցքավորման տրակտորների և ռազմական գործողությունների զարգացումը

Ձեռքով կատարվողից մեխանիզացվածին. վառելիքալիցքավորման մեթոդների փոփոխությունը

20-րդ դարի կեսերի պատերազմները ցույց տվեցին, թե որքան դանդաղ ու անարդյունավետ էր ուղղաթիռների կոնքի վրա վառելիք լցնելը: Հողակենտրոնացած անձնակազմը մեկ ինքնաթիռի համար ծախսում էր 45-ից մինչև 90 րոպե, քաշելով այդ ծանր ջերիկանները և պայքարելով ձեռքի պոմպներով: Ամեն ինչ սկսեց փոխվել 1970-ականներին՝ հատուկ վառելիքալցման տրակտորների հայտնվելուց հետո: Այդ տրակտորները հագեցած էին հսկայական տանկերով, որոնք տեղավորում էին 500-ից մինչև 1000 գալոն, ինչպես նաև հզոր պոմպային համակարգերով, որոնք վառելիքը տեղափոխում էին 300-ից մինչև 500 գալոն արագությամբ րոպեում: Տարբերությունը հիացնում էր՝ վառելիքալցման ժամանակը նվազեց 70%-ով, իսկ հիմա միաժամանակ կարող էին սպասարկել մի քանի ինքնաթիռ: Այս տեսակի արագությունը դարձավ անհրաժեշտ զորքերի արագ տեղակայման համար, երբ ամեն վայրկյանը կարևոր էր մարտական իրավիճակներում:

Առաջացած զենքի և վառելիքալցման կետերի (FARPs) դերը ժամանակակից ռազմավարություններում

FARPs-ը ամբողջովին փոխել են մեր տրամադրության կազմակերպման եղանակը ճակատային գծին՝ վերալիցքավորման տրակտորների միջոցով մատուցումը մարտական գոտուն ավելի մոտ։ Այն փոխարեն, որ կենտրոնանանք հեռավոր օդաբեսերի վրա, այս առաջացած կետերը տեղակայված են թշնամու տարածքում 50-ից մինչև 150 մղոն ընկած հեռավորության վրա։ Ըստ 2022 թվականին հրատարակված հետազոտության՝ համատեղ տրամադրության գրասենյակի տվյալներով, FARPs-ի կիրառումը նվազեցնում է ուղղաթիռների վերադարձման ժամանակը մոտավորապես երկու երրորդով, քանի որ հաշիվները միաժամանակ կարող են վերալիցքավորել և՛ վառելիք, և՛ զենք, այլ ոչ թե սպասել մեկից հետո մյուսին։ Վերցրեք օրինակի համար M978 HEMTT վառելիքային տրակտորը։ Այս մեքենան կարող է կազմակերպել ամբողջական FARP գործողությունը ընդամենը 20 րոպեում։ Երբ այն գործողության մեջ է, ամենօրյա աջակցում է ութից տասներկու ուղղաթիռների վերալիցքավորման գործողություններին՝ տրամադրելով մոտ 2,500 գալոն JP-8 վառելիք։ Դա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր ինքնաթիռ կարող է ստանալ լրացուցիչ վառելիք երեքից մինչև հինգ լրացուցիչ առաքելությունների համար, մինչև հերթական վերալիցքավորումը։

HERO նախագծի ինտեգրումը (արագացված ուղղաթիռների վերալիցքավորման գործողություններ)

«Բարձրացված արագությամբ վառելիքալիցքավորման գործողություններ» (HERO) նախագիծը ներմուծեց երեք հիմնարար ստանդարտներ.

• Շարժիչի աշխատանքի վիճակում վառելիքալիցքավորում ՝ վառելիքալիցքավորման ընթացքում շարժիչները մնում են ակտիվ, այդպիսով վերացնելով 8-12 րոպե կազմող անջատման/միացման ցիկլերը
• Կրկնակի կետային անջատիչներ ՝ 2,5 դյույմ տրամագծով միացումներ, որոնք կրկնապատկում են հոսքի արագությունը՝ հասցնելով մինչև 600 գալոն րոպեում
• Համեմատական ճնշման կարգավորիչներ ՝ սենսորներ, որոնք ավտոմատ կերպով անջատում են վառելիքալիցքավորումը բաքի 98% լիցքավորվածության դեպքում՝ ավելցուկային լիցքավորման դեպքերը կանխելու համար

Դաշտային փորձարկումները ցույց տվեցին, որ HERO համատեղելի վառելիքալիցքավորման տրակտորները ընդհանուր գետնային ժամանակը կրճատեցին 40%-ով, թույլատվելով AH-64 Apache հելիկոպտերների ջոկատներին 2023 թվականի NATO զորավարժությունների ընթացքում օրական կատարել չորս թռիչքային մարտաետություն՝ նախկին երեքի փոխարեն

Ժամանակակից հելիկոպտերների վառելիքալիցքավորման տրակտորների հիմնարար տեխնոլոգիաները

Ժամանակակից հելիկոպտերների վառելիքալիցքավորման տրակտորները համատեղում են ճշգրիտ ճյուղավորումը ռազմավարական ճկունության հետ: Ներքևում ներկայացված են երեք կարևոր համակարգեր, որոնք վերասահմանում են այս տեսակի սարքավորումները:

Ավելացված ճնշման վառելիքային պոմպեր և հոսքի վերահսկման համակարգերի մեջ առաջադիմություն

Ժամանակակից ավելացված ճնշման վառելիքային պոմպերը կարող են մինուտում հոսքի միջով անցկացնել ավելի քան 1000 գալոն վառելիք՝ չափման ճշտությամբ մոտ մեկ տոկոսի սխալով: Նոր երկկայանքային կառուցվածքները բավականին հարմար են դաշտային գործողությունների համար, քանի որ թույլ են տալիս տեխնիկներին անմիջապես տեղում անցում կատարել JP-8-ից Jet A վառելիքներին՝ առանց ամեն անգամ ձեռքով վերակարգավորելու ամբողջ համակարգը: Ալյումինի ցինկային համաձուլվածքներից պատրաստված պոմպերի կողակապները ավելի դիմացկուն են ավիացիոն վառելիքներում առկա կոռոզիոն հավելումների նկատմամբ, ինչպիսին է FSII-ն, այսինքն՝ վառելիքային համակարգի սառեցման ինհիբիտորը: Դաշտային փորձարկումները ցույց են տվել, որ այդ համաձուլվածքե կողակապները մոտ 30 տոկոսով ավելի երկար են ծառայում ավարտման նախքան, երբ օգտագործվում են արհարյուր պայմաններում, ինչպիսիք են անապատները և աղի ջրի մոտ գտնվող տարածքները, որտեղ սովորական կոռոզիան սովորաբար խորապետ խնդիր է ներկայացնում:

Ինքնաշխատ վառելիքալիցքավորում և իրաժամանակ վերահսկում

Թվային խորանները թույլ են տալիս օպերատորներին ստուգել վառելիքի որակը՝ հսկելով մածուցիկությունը, ջերմաստիճանը և մասնիկների մակարդակը մինչև 15 միկրոն: Նոր համակարգերի ավելի քան 90%-ը ներառում է ավտոմատ կանգառի պրոտոկոլներ, երբ հայտնաբերվում են արտահոսք կամ ճնշման անկում 40 ֆունտ քառ. դյույմից ցածր: Այս ավտոմատացումը վառելիքով ապահովման սխալերը նվազեցնում է 2,1%-ից մինչև 0,4%՝ համեմատած ձեռքով կատարվող մեթոդների հետ (Պաշտպանության տրամադրման գործակալություն, 2023):

Հիմնարար հարթակներ՝ M978 HEMTT և այլ ռազմական վառելիքալցման մեքենաներ

M978 HEMTT տանկը տարիներ շարունակ հիմնական միջոց է եղել ԱՄՆ-ի ռազմաօդային ուժերի հելիկոպտերների սպասարկման համար: Այս տանկերը կարող են տեղափոխել մոտ 2,500 գալոն վառելիք և արդյունավետ շահագործվել մոտ 330 մղոն հեռավորության վրա՝ վառելիքի կրկնակի լիցքավորում չպահանջելով: Տարբեր մոդելները սարքավորված են տարբեր մոդուլներով, ներառյալ այս հարմար խողովակների գլանները, ճիշտ հողանցման համակարգերը, ինչպես նաև ստանդարտ կապող սարքեր, որոնք աշխատում են ՆԱՏՕ-ի ուժերի համար: Վերցնելով նորագույն LVSR տարբերակները, նրանք ունեն այս հիանալի ռոբոտային համակարգ՝ փողերի դիրքը ճշգրիտ կարգավորելու համար: Իրականում հիասքանչ է, թե ինչպես են այս փողերը ճշգրիտ համընկնում ինքնաթիռների ընդունիչների հետ, նույնիսկ երբ մարտական դաշտում իրավիճակը անկարգ է լինում: Ճշգրտությունը պահպանվում է 5 միլիմետրի սահմաններում՝ անկախ շարժումներից և դաշտային մարտական գործողությունների ընթացքում առկա թրթռոցներից:

Բարելավված արդյունավետությունը միջոցով խելացի տրանսպորտային և տվյալների ինտեգրման

Արագացված վերալիցքավորումը միջոցով խելացի հոսքի և ճնշման կառավարում

Այսօրվա ուղղաթիռների վառելիքալցման տրակտորները հանդված են սրտանց հոսքի կառավարման համակարգերով, որոնք արագացնում են վառելիքի փոխանցումը՝ անվտանգության ստանդարտները պահպանելով: Տեխնոլոգիան աշխատում է՝ ճնշման մակարդակները կարգավորելով ըստ այնպիսի գործոնների, ինչպիսին են շրջապատող միջավայրի ջերմաստիճանը և վառելիքի խտությունը տվյալ պահին: Այս մոտեցումը կտրուկ կրճատում է վառելիքալցման ժամանակը, երբեմն այն 40 տոկոսով կրճատելով համեմատաբար ավելի հին ձեռքով կատարվող մեթոդների հետ: Մասնագիտացված անոթները օգնում են խուսափել վառելիքի թափվելուց նույնիսկ արագ պոմպելու դեպքում, ինչը նշանակում է, որ սպասարկման թիմերը կարող են UH-60 Black Hawk-ը երկրից վեր բարձրացնել ընդամենը յոթ րոպե և մի փոքր ժամանակում: Այնպիսի ռազմական գործողությունների համար, որտեղ յուրաքանչյուր վայրկյան կարևոր է, այս տեսակի արդյունավետությունը հաջողության և ուշացումների միջև տարբերություն է դնում:

Վառելիքի տարողության պլանավորումը և գործողությունների մատակարարման տրամաբանությունը ուղղաթիռների համար

Վառելիքի պահեստավորումը և մատուցման ճանապարհների ճիշտ կազմակերպումը պատահական բան չէ: Խելացի ծրագրաշարը վերցնում է անցյալի օգտագործման ցուցանիշները և այն առաքելիքների իրական կարիքները, որոնց հիման վրա որոշում է, թե որտեղ տեղադրել վառելիքատար տրակտորները: Վերցրեք, օրինակ, 2023 թվականի RIMPAC զորավարժությունները: Նրանց օգտագործած համակարգերը տրակտորների սպասման ժամանակը կրճատեցին մոտ երկու երրորդով: Ինչպե՞ս: Համապատասխանեցնելով ինքնաթիռների վառելիքի կարիքները նրանց թռիչքների հաճախադեպության հետ: Սա նշանակում էր, որ ռազմական միավորները պատրաստ էին գործողությունների համար, մինչդեռ տրանսպորտային ծառայությունների աշխատակիցներին չէր հաջողվում ձեռքով կառավարել ամեն ինչ:

Տվյալների հիման վրա կազմակերպված գործողությունները բարձր պահանջարկի և հեռավոր տարածքներում

Երբ մենք միացնում ենք IoT սենսորները կանխատեսողական անալիտիկայի հետ, սա օպերատորներին ավելի լավ պատկերացում է տալիս այն մասին, թե երբ է պետք լինելու վառելիք այն տարածքներում, որտեղ եղել են դժվարին տեղանքային պայմաններ: Ըստ 2024 թվականին պաշտպանության տրամադրման ծառայության տվյալներից մեկի, ամպային հարթակները իսկապես օգնում են գործողությունների ընթացքում արագ փոփոխություններ կատարել Արկտիկայի հյուսիսում: Այնտեղ ջերմաստիճանը շատ տատանումներ է ապրում և այդ տատանումները ազդում են վառելիքի կայունության վրա: Լավ աշխատում է այն տրուբաների վառելիքալիցքավորման միացումը, որոնց տվյալները ստացվում են UAV-ներից, որոնք թռչում են վերևում: Ասում են, որ դաշտային թիմերը իրենց ժամանակացուցակներին մնում են մոտ 95% դեպքերում: Նույնիսկ այն դեպքերում, երբ GPS հաճախ ամբողջովին անհետանում է, ինչը երբեմն պատահում է այդ հեռավոր տարածքներում։

Անվտանգության նորամուծություններ ուղղաթիռների վառելիքալիցքավորման տրուբաների գործողությունների ընթացքում

Ռիսկերի նվազեցում՝ հրդեհ, աղետներ և մարդկային սխալներ դաշտային վառելիքալիցքավորման ընթացքում

Այսօրվա հելիկոպտերների վառելիքալցման տրակտորները հագեցած են խելացի սենսորային ցանցերով, որոնք միացված են Ինտերնետ օբյեկտների միջոցով, ինչպես նաև ավտոմատացված համակարգերով, որոնք հայտնաբերում են արտահոսքները նրանց խնդիր դառնալուց առաջ՝ բարձր ռիսկային գործողությունների ընթացքում: Այդ տեխնիկական բարելավումները նվազեցնում են մարդկային սխալները, քանի որ օպերատորները ստանում են անմիջական զգուշացումներ, երբ վառելիքատարներում ինչ-որ բան սխալ է լինում: Անցյալ տարվա հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ այդ համակարգերը իրականում արտահոսքները 62 տոկոսով ավելի քիչ էին կանխում, քան ավանդական ձեռքով կատարվող մեթոդները: Երբ ճնշման խնդիրներ են առաջանում, ավտոմատ փակող փականները գործում են գրեթե անմիջապես: Եվ եթե իրականում բաները վատանում են, ապա նոր հրդեհի մարման համակարգերը իրենց հատուկ փրփուրային խառնուրդը 40 տոկոսով ավելի արագ են ցայտում, քան նախկինում օգտագործվողը:

Վառելիքային բումերանգների համար առաջադեմ հողանցման և էլեկտրաստատիկ վերահսկման համակարգեր

Վիճակական էլեկտրականությունը կարող է այնուհետև առաջացնել լուրջ խնդիրներ ուղղաթիռների վառելիքալիցքավորման ժամանակ: Ժամանակակից վառելիքատար տրակտորները այսօր ապահովված են մի քանի հողանցման միջոցներով: Նրանք ունեն հատուկ հաղորդիչ խողովակներ և այն ալյումինե միացման ժապավենները, որոնց վերաբերյալ 2023 թվականի արդյունաբերական փորձարկումները ցույց են տվել, որ կարող են վերացնել վիճակական լիցքի մոտ 99,8 տոկոսը: Վերջին մոդելները նաև իրական ժամանակում հսկում են դիմադրությունը՝ ապահովելու համար էլեկտրական միացումը ամրագրված լինի տրակտորի, վառելիքի անջատիչի և ինքնաթիռի միջև: Սա շատ կարևոր է, քանի որ փաստաթղթերը ցույց են տվել, որ անցյալում վառելիքալիցքավորման մոտ յուրաքանչյուր հինգ հրդեհից մեկը տեղի է ունեցել պարզապես այն պատճառով, որ հողանցումը ճիշտ ձևով չէր կատարվել:

Այս տեխնոլոգիաների ինտեգրումը համապատասխանում է զինված ուժերի անվտանգության բարեփոխումներին, ինչպես նաև վերջերս վտանգավոր նյութերի կենսական կառավարման նորաձև ստանդարտներին, որոնք շեշտում են ռիսկերի կանխատեսողական մոդելավորումը դաշտային գործողությունների համար:

Ինքնավարման ապագան. ռոբոտաշինություն և ինքնավար վառելիքալից համակարգեր

Ռոբոտական վառելիքալից փորձնական ծրագրեր մարտական և FARP միջավայրերում

Ռազմական ուժերը սկսել են փորձարկել ինքնագործող վառելիքալիցքավորման տեխնոլոգիան այն առաջադեմ բազաներում, որտեղ սովորաբար զինվորները վառելիք են լցնում ինքնաթիռների մեջ վտանգավոր պայմաններում: Ըստ 2025 թվականին հրատարակված հոդվածի, որը կոչվում էր Frontiers in Built Environment, ինքնավար տրանսպորտային միջոցները ուղղաթիռների վառելիքալիցքավորման համար, որոնք ունեն լազերային ճառագայթով ղեկավարվող ռոբոտային բազկեր, կարողացել են ավարտել իրենց աշխատանքը մոտ 25% ավելի արագ, քան մարդիկ կատարել էին դա իրականացնելով մարտական պայմանների նմանօրինակման ժամանակ: Ինչն է այս նոր համակարգերին հատուկ դարձնում: Դրանք ունեն անոթներ, որոնք զգում են ճնշման փոփոխությունները և համակարգչով ղեկավարվող հավասարեցման հնարավորություններ, որոնք օգնում են կանխել վառելիքի արտահոսքը, երբ ինքնաթիռները վառելիք են լցնում իրենց շարժիչները դեռ տաք վիճակում:

Ինքնավար վառելիքալիցքավորման միավորների տեղակայման մեջ առկա մարտահրավերներ

Ինքնավորման արդյունավետությունը մեծ հնարավորություններ է ապահովում, սակայն փորձարկումները բացահայտել են երեք հիմնարար խոչընդոտներ.

• Վտանգներ էլեկտրական լիցքի կուտակման պատճառով անապատային միջավայրերում, որոնք կանխվում են 360° հողանցման համակարգերի միջոցով
• Շարժականության սահմանափակումներ 20 տոննա քաշով վառելիքալիցքավորման տրանսպորտային միջոցների համար անկանոն FARP մակերեսներում
• Շչ միջամտություն հելիկոպտերի ռոտորային համակարգերից, որոնք խանգարում են ռոբոտի ղեկավարմանը

Ուսումնասիրություն. ԱՄՆ բանակի ռոբոտական վառելիքի բեռնորդի ինտեգրումը

2023 թվականի ընթացքում ԱՄՆ բանակի ռոբոտական վառելիքի բեռնորդների փորձարկումների ժամանակ նկատվել է այն հելիկոպտերների շրջադարձի արագության մեջ կատարելագործումը, որոնք կանգնած էին ժամանակավոր առաջադեմ զենքատեղամասերում և վառելիքի լիցքավորման կետերում: Այդ մեքենաները պահպանել էին մոտ 1200 լիտր/րոպե արագությամբ հոսքի հաստատուն տեմպեր, ինչը բավականին արդյունավետ է, հաշվի առնելով, որ ապահովվել էր անձնակազմի անվտանգությունը՝ պահելով 15 մետրանոց հեռավորություն հնարավոր հրդեհավտանգ տարածքներից: Այս արդյունքները համընկնում էին հելիկոպտերների արագացված վառելիքալցման գործողությունների (HERO) ծրագրի նպատակներին, որն ընթացքում նպատակ էր դրել ապահովել AH-64 Apache հելիկոպտերների վառելիքալցումը ութ րոպեից պակաս ժամանակում: Սա իրոք տրամաբանական է, քանի որ մարտական իրավիճակներում ամեն վայրկյան կարևոր է:

Հաճախակի տրվող հարցեր (FAQ)

Ինչ է տաք վառելիքալցումը:

Շարունակական վառելիքալիցքավորումը այն գործընթացն է, երբ ուղղաթիռի շարժիչները մնում են աշխատանքային վիճակում վառելիքալիցքավորման ընթացքում, որի արդյունքում վերացվում է անջատման և վերսկսման ցիկլերի համար անհրաժեշտ ժամանակը:

Ժամանակակից վառելիքալցանց տրակտորները ինչպե՞ս են կանխում վառելիքի արտահոսքը:

Ժամանակակից վառելիքալցանց տրակտորները օգտագործում են հատուկ անոթներ և խելացի ճնշման կառավարման համակարգեր՝ արագ վառելիքափոխադրման ընթացքում արտահոսքը կանխելու համար:

Ինչու՞ են առաջադեմ զենքատեղադրման և վառելիքալիցքավորման կետերը (FARP-ները) կարևոր:

FARP-ները նվազեցնում են ուղղաթիռների վերամշակման ժամանակը՝ թույալ տալով միաժամանակ վառելիքի և զենքի լիցքավորումը, ինչը կարևոր է մարտական իրավիճակներում: